Les entreprises et organisations du monde entier sont en train de réali-ser qu’en appliquant des stratégies du genre des trois précédentes, elles peuvent réduire de manière significative la quantité d’électricité qu’elles doivent obtenir
42 Chiu (2009). 43 ibid.
44 Onsite SYCOM Energy Corporation (2000) page 34. 45 Chiu (2009).
Figure 1.2 – Courbe d’apprentissage de l’AIE qui montre comment les innovations, les économies d’échelle et l’expérience réduisent progressivement les coûts avec le temps.
Production totale d’électricité (TWh)
Électricité à partir de biomasse Éolien Photovoltaïque 1985 1995 1980 1995 1000 100 Coût de l’électricité (ECU de 1990 par kWh) 100 10 0,1 0,1 1 1 0,1 0,01 Source : AIE (2000)46
du réseau électrique ; répondre à ces besoins à l’aide de sources renouvelables peut alors devenir plus abordable. En suivant ce raisonnement, des milliers d’en-treprises, d’organisations et de foyers se sont engagés à devenir neutres du point de vue climatique en réduisant leur consommation d’énergie (Stratégies 1 à 3), puis en achetant de l’énergie renouvelable ou en compensant leurs émissions de carbone pour atteindre le statut de neutralité ainsi visé. Joint aux engage-ments gouvernementaux significatifs à travers le monde, ce mouvement a fait des énergies renouvelables les sources d’énergie à la croissance la plus rapide au monde. Présenter les diverses formes d’énergie renouvelable qui existent, et montrer comment elles pourraient effectivement répondre à la fois à la demande d’électricité de base et de pointe sort du cadre de cet ouvrage – le lecteur pourra se référer au programmeTransformed Energyde TNEP pour en trouver un résumé47. Les sources d’énergie renouvelables et décentralisées permettant de pro-duire de l’électricité – comme les renouvelables électriques (y compris le solaire, l’éolien, l’énergie de la houle, le marémoteur, la géothermie et l’hydroélectricité) ou la cogénération (production combinée de chaleur et d’électricité, décrite ci-dessus) – ont dépassé l’énergie nucléaire par la capacité de production mon-diale installée dès 2002, et elles représentent des marchés lucratifs en croissance rapide. Une autre raison à l’origine de la croissance des ventes dans le secteur des énergies renouvelables est la réduction des coûts au cours des 30 dernières années. Avec le développement de ce secteur, les économies d’échelle et les
46 Agence internationale de l’énergie (AIE) (2000) page 21. 47 Smith et al (2007) Conférences 7.2 et 7.3.
retours d’expérience de plus en plus nombreux ont contribué à faire baisser les coûts de fabrication des différentes technologies dont dépendent les énergies renouvelables, comme le montre la figure 1.2.
La production locale d’électricité renouvelable représente désormais un quart de la capacité de production électrique installée de la Californie, un tiers de celle de la Suède, la moitié de celle de la Norvège et les trois quarts de celle de l’Islande, et, depuis 2003, le Danemark a tiré 20 pour cent de son électricité de l’énergie éolienne. Il existe toute une série d’études significa-tives qui suggèrent clairement qu’il n’existe aucun obstacle technologique à ce qu’au moins 80 pour cent de l’énergie électrique produite soit d’origine renouvelable48. Il est largement reconnu que l’énergie renouvelable est très efficace lorsqu’il s’agit d’aider le réseau électrique à répondre à la demande électrique de pointe, puisque les sources d’énergie renouvelables comme les moments où la cogénération, l’éolien et le solaire produisent le plus correspon-dent aux périodes de pointe de la journée. Cependant, beaucoup de gens ont encore de profondes inquiétudes quant à savoir si les énergies renouvelables peuvent satisfaire à la demande d’électricité de base – c’est-à-dire la quantité d’électricité consommée de manière constante à toute heure du jour ou de la nuit, notamment par l’industrie lourde et les services nocturnes fondamentaux comme l’éclairage urbain et les hôpitaux. Des doutes subsistent à cause de la croyance selon laquelle les énergies solaires et éoliennes sont trop intermit-tentes pour fournir une telle puissance, et qu’elles sont conditionnées au fait que le soleil brille ou que le vent souffle.
En fait, les flux d’énergie renouvelable tirés du vent et du Soleil sont beaucoup moins intermittents que beaucoup le croient ; on peut répartir les turbines et les panneaux sur l’ensemble du pays et les relier à l’aide du réseau électrique pour éviter les vents localement faibles et les conditions nuageuses. En outre, les progrès en matière de technologies de stockage d’énergie permet-tent aux systèmes photovoltaïques (PV) et solaires thermiques à concentration (CSP) d’alimenter le réseau en électricité de base. Des études montrent qu’en répartissant géographiquement un nombre suffisant de sources d’énergie solaire, éolienne, des marées et de la houle, on arrive à faire disparaître l’intermittence, ce qui permet à ces sources d’énergie renouvelable de fournir efficacement de l’électricité en base. Graham Sinden, de l’Environmental Change Institute, à l’Uni-versité d’Oxford, a étudié la contribution potentielle de plusieurs différentes sources d’électricité renouvelables au Royaume-Uni49. À l’aide de données cou-vrant plusieurs années sur les niveaux de vent, d’ensoleillement, des vagues de houle et des marées sur plusieurs sites, Sinden est arrivé à la conclusion que l’es-sentiel de l’électricité au Royaume-Uni pouvait être produit à partir de sources d’énergie renouvelables, l’éolien déployé sur des sites répartis sur le territoire représentant la principale source. Comme l’indique Sinden :
48 Groscurth et al (1998) ; Kruska et al (2003) ; Lovins et al (2004) ; Mathiesen et al (2008). 49 Sinden (2005).
Figure 1.3 – Ressources géothermiques de l’Australie. Degrés Celsius Kilomètres 0 800 1600 2400 360 205 170 135 101 50
Source : Dr P. N. Chopra, Département des sciences terrestres et marines de l’Université nationale australienne
En combinant la production des différents sites et en combinant les techno-logies, vous pouvez réduire sensiblement la variabilité de l’électricité fournie par les énergies renouvelables. Et si vous prévoyez la bonne combinaison, vous pouvez même réussir à ce que les technologies renouvelables et intermit-tentes répondent en temps réel à la demande d’électricité et ses variations. Cela réduit la nécessité de systèmes de secours, et fait des énergies renou-velables une alternative sérieuse aux sources d’énergie conventionnelles50. En outre, de nombreuses formes d’énergie renouvelable ne dépendent pas des variations météorologiques quotidiennes et peuvent donc fournir de l’électri-cité de manière toute aussi fiable que le charbon ou le nucléaire – on peut citer par exemple l’hydroélectricité, l’énergie marémotrice ou la biomasse51.
L’énergie géothermique est une autre source d’énergie prometteuse qui, même si elle n’est pas renouvelable, est abondante et peut être exploitée avec un impact minimum sur l’environnement pendant des centaines, si ce n’est des milliers d’années. L’énergie géothermique peut alimenter en électricité de base avec les mêmes profils de charge que le charbon et le nucléaire, et elle est exploitée par de plus en plus de pays. En 2001, l’énergie électrique pro-duite à partir de ressources géothermiques a représenté 75 pour cent de l’élec-tricité totale produite en Islande, 27 pour cent aux Philippines, 12,4 pour cent
50 Tickell (2005).
au Kenya, 11,4 pour cent au Costa Rica, et de 4,3 pour cent au Salvador52. Les recherches menées par le docteur P. N. Chopra lorsqu’il travaillait pour l’Univer-sité nationale australienne (et pour d’autres organismes de recherche reconnus) montrent que l’Australie est l’un des pays les mieux dotés en réserves géother-miques de type roches chaudes fracturables dans le monde, ce qui permettrait à l’Australie de fournir de l’électricité à hauteur de tous ses besoins durant des milliers d’années. La figure 1.3 montre la température estimée à une profondeur de 5 km à travers l’Australie. La géothermie par fracturation de roches chaudes repose sur des technologies existantes et des processus d’ingénierie comme le forage et la fracturation hydraulique – des techniques mises au point par l’in-dustrie du pétrole et du gaz53.